CN113877987B - 一种辊式矫直机工作参数预设定方法 - Google Patents

一种辊式矫直机工作参数预设定方法 Download PDF

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CN113877987B CN202111018428.5A CN202111018428A CN113877987B CN 113877987 B CN113877987 B CN 113877987B CN 202111018428 A CN202111018428 A CN 202111018428A CN 113877987 B CN113877987 B CN 113877987B
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Abstract

本发明属于带钢精整与处理技术领域,具体涉及一种辊式矫直机工作参数预设定方法。本发明通过获取相关参数、将矫直辊沿长度方向均分为m段并使每一段对应一个弯辊单元、设定来料板形横向分布Sj、计算第j段带材的原始弯曲曲率半径rj、计算上辊系入口压下量Len及上辊系出口压下量Lex、计算第j#弯辊单元弯辊量Wj和工作参数值的预设定七个步骤,精确确定了矫直辊的压下量及弯辊量,从而精确的消除了纵向纤维长度均匀一致的浪弯及纵向纤维长度不均匀一致的缺陷,提高了闭环控制的收敛速度,进而提高了矫直产品质量及成材率。

Description

一种辊式矫直机工作参数预设定方法
技术领域
本发明属于带钢精整与处理技术领域,具体涉及一种辊式矫直机工作参数预设定方法。
背景技术
经冷轧机组轧制后的带钢,必须经过精整处理加工,才能得到高质量的合格产品。精整处理是成品带钢的最后一道工序,因此不得产生新的缺陷,带钢表面不准产生擦划伤和塑形变形。精整机组主要进行剖分、矫直、重卷、切边、表面检查、涂油等工序。
精整机组在矫直生产时,多采用拉伸弯曲矫直机和辊式矫直机,主要用于消除带材的不良板形,例如双边浪、单边浪、中间浪、两肋浪、翘曲及瓢曲和潜在板形不良等,从而使整个带材表面平整、光洁。
辊式矫直机为多辊结构,根据材料的弹塑性延伸理论对带材进行连续弯曲矫直。矫直机的核心技术为矫直模型和矫直辊系。矫直辊系(硬件)相对容易解决,但可应用于高水平自动控制以保证良好矫直质量的矫直模型不易得到。辊式矫直机的矫直模型,主要由压弯模型和弯辊模型组成。压弯模型用来确定矫直辊的压弯量(又称压下量、啮合量),以消除纵向纤维长度均匀一致的浪弯,并计算相应的矫直力;弯辊模型用来确定矫直辊的弯辊量,以消除纵向纤维长度不均匀一致的缺陷,并计算与之对应的弯辊力。
通常,辊式矫直机都采取板形闭环控制,为了提高闭环控制的收敛速度,进而提高矫直产品质量及成材率,急需研发其工作参数预设定方法。
发明内容
为了得到工作参数预设定值,即上辊系入口压下量Len、上辊系出口压下量Lex、第j#弯辊单元弯辊量Wj,j=1,2,…,m,从而有效提高板形闭环控制的收敛速度,大大提高矫直产品质量及成材率,本发明提供了一种辊式矫直机工作参数预设定方法。
为了实现上述目的,本发明采用的技术方案是:
一种辊式矫直机工作参数预设定方法,包括如下步骤,
步骤一:获取相关参数值;
步骤二:将矫直辊沿长度方向均分为m段,每一段对应一个弯辊单元;
步骤三:设定来料板形横向分布Sj,j=1,2,…,m;
步骤四:根据步骤三得到的Sj,j=1,2,…,m,计算第j段带材的原始弯曲曲率半径rj,j=1,2,…,m;
步骤五:计算上辊系入口压下量Len、上辊系出口压下量Lex
步骤六:计算第j#弯辊单元弯辊量Wj,j=1,2,…,m;
步骤七:按照步骤五和步骤六得到的工作参数,对矫直辊的压弯量及弯辊量的预设定,实施生产。
所述步骤一中的相关参数值至少包括板带厚度h,屈服强度σs,弹性模量E,矫直辊数量n,弯辊单元数量m,矫直辊辊距t,带材弯曲变形的波长L和强化系数η。
所述的步骤三设定来料板形横向分布Sj,j=1,2,…,m是通过板形仪实测值得到。
所述的步骤四中计算第j段带材的原始弯曲曲率半径rj,j=1,2,…,m的方法如下:
Figure GDA0003886842050000031
Figure GDA0003886842050000032
式中:L——带材弯曲变形的波长;
Hj——第j段带材弯曲变形的波高。
所述的步骤五中计算上辊系入口压下量Len、上辊系出口压下量Lex的方法如下:
采取大变形矫直方案,计算从第3辊开始,通过下述公式,由带材的原始弯曲曲率
Figure GDA0003886842050000033
得到矫直所需要的第3辊的弹复曲率
Figure GDA0003886842050000034
Figure GDA0003886842050000035
上式中:
r0——原始弯曲曲率半径;
Figure GDA0003886842050000038
——带材的原始弯曲曲率;
η——强化系数;
Figure GDA0003886842050000036
——弹性弯曲曲率的极限值,
Figure GDA0003886842050000037
其中:h为板带厚度,E为弹性模量,σs为屈服强度;
弹复曲率
Figure GDA0003886842050000041
通过迭代计算求得;
对于大变形矫直方案,第3辊的反向弯曲挠度f3″为
Figure GDA0003886842050000042
式中,ξ3——考虑大变形程度的系数;
f3″′——第3辊的弹复挠度;
t——矫直辊辊距;
令第(n-2)辊的反向弯曲曲率
Figure GDA0003886842050000043
Figure GDA0003886842050000044
计算得到第(n-2)辊的反方向弯曲挠度f(n-2)″为
Figure GDA0003886842050000045
对于上下辊倾斜排列的钢板矫直机,反方向弯曲挠度从第3辊至第(n-2)辊是线性变化的,即
Figure GDA0003886842050000046
第i辊的上排辊相对下排辊的压下量用li表示,它用该辊的反向弯曲挠度和相邻两辊的反向弯曲挠度表示,即
Figure GDA0003886842050000047
代入式(7),整理可得
Figure GDA0003886842050000051
从而,上辊系入口压下量Len、上辊系出口压下量Lex具有如下关系:
Len=l2 (10)
Lex=ln-1 (11)
则,上辊系入口压下量Len、上辊系出口压下量Lex的具体计算步骤如下:
S1:令带材的原始弯曲曲率
Figure GDA0003886842050000052
S2:初设第3辊的弹复曲率
Figure GDA0003886842050000053
S3:计算第3辊的弹复曲率的新值
Figure GDA0003886842050000054
S4:判断判别式
Figure GDA0003886842050000055
是否成立?若不成立,令
Figure GDA0003886842050000056
转到S3;否则进入S5;
S5:计算第3辊的反方向弯曲挠度f3″、第(n-2)辊的反方向弯曲挠度fn-2″;
S6:计算第3辊到第(n-2)辊的反方向弯曲挠度fi″,i=3,4,…,n-2;
S7:计算第2辊到第(n-1)辊的上排辊相对下排辊的压下量li,i=2,3,…,n-1;
从而得到上辊系入口压下量Len、上辊系出口压下量Lex
所述的步骤六中计算第j#弯辊单元弯辊量Wj,j=1,2,…,m的方法如下:
采取大变形矫直方案,计算从第3辊开始,通过下述公式,由第j段带材的原始弯曲曲率
Figure GDA0003886842050000061
得到矫直所需要的第3辊第j段辊身的弹复曲率
Figure GDA0003886842050000062
Figure GDA0003886842050000063
弹复曲率
Figure GDA0003886842050000064
通过迭代计算求得;
对于大变形矫直方案,第3辊第j段辊身的反方向弯曲挠度f3j″为
Figure GDA0003886842050000065
式中,ξ3——考虑大变形程度的系数;
f3j″′——第3辊第j段辊身的弹复挠度;
令第(n-2)辊第j段辊身的反向弯曲曲率为
Figure GDA0003886842050000066
计算得到第(n-2)辊第j段辊身的反方向弯曲挠度为
Figure GDA0003886842050000067
对于上下辊倾斜排列的钢板矫直机,第i辊第j段辊身的反方向弯曲挠度从第3辊至第(n-2)辊是线性变化的,即
Figure GDA0003886842050000068
式中,fij″——第i辊第j段辊身的反方向弯曲挠度;
n——矫直辊数量;
m——弯辊单元数量;
第i辊第j段辊身的上排辊相对下排辊第j段辊身的压下量用lij表示,它用该辊第j段辊身的反向弯曲挠度和相邻两辊第j段辊身的反向弯曲挠度表示,即
Figure GDA0003886842050000071
代入式(16),整理可得
Figure GDA0003886842050000072
从而,第j#弯辊单元弯辊量Wj,j=1,2,…,m为
Wj=l2j-l2,j=1,2,…,m (19)
第j#弯辊单元弯辊量Wj的具体计算步骤如下:
S1:设定j=1;
S2:初设第3辊第j段辊身的弹复曲率
Figure GDA0003886842050000073
S3:计算第3辊第j段辊身的弹复曲率的新值
Figure GDA0003886842050000074
S4:判断判别式
Figure GDA0003886842050000075
是否成立?若不成立,令
Figure GDA0003886842050000076
转到S3,否则进入S5;
S5:计算第3辊第j段辊身的反方向弯曲挠度f3j″、第(n-2)辊第j段辊身的反方向弯曲挠度f(n-2)j″;
S6:计算第3辊到第(n-2)辊的第i辊第j段辊身的反方向弯曲挠度fij″;
S7:计算第2辊到第(n-1)辊的第i辊第j段辊身的上排辊相对下排辊的压下量lij;得到第j#弯辊单元弯辊量Wj
S8:判断判别式j=m是否成立?若不成立,令j=j+1,转到S2;若成立,计算结束。
有益效果:
本发明通过获取相关参数、将矫直辊沿长度方向均分为m段并使每一段对应一个弯辊单元、设定来料板形横向分布Sj,、计算第j段带材的原始弯曲曲率半径rj、计算上辊系入口压下量Len及上辊系出口压下量Lex、计算第j#弯辊单元弯辊量Wj,和工作参数值的预设定七个步骤,精确确定了矫直辊的压下量及弯辊量,从而精确的消除了纵向纤维长度均匀一致的浪弯及纵向纤维长度不均匀一致的缺陷,提高了闭环控制的收敛速度,进而提高了矫直产品质量及成材率。
上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚的了解本发明的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本发明的较佳实施例进行详细说明。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是辊式矫直机工作参数预设定控制流程图;
图2是上辊系压下量计算流程图;
图3是弯曲单元弯辊量计算流程图。
上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚的了解本发明的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下通过本发明的较佳实施例进行详细说明。
具体实施方式
下面将结合实施例,对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例一:
参照图1-图3所示的一种辊式矫直机工作参数预设定方法,包括如下步骤,
步骤一:获取相关参数值;
步骤二:将矫直辊沿长度方向均分为m段,每一段对应一个弯辊单元;
步骤三:设定来料板形横向分布Sj,j=1,2,…,m;
步骤四:根据步骤三得到的Sj,j=1,2,…,m,计算第j段带材的原始弯曲曲率半径rj,j=1,2,…,m;
步骤五:计算上辊系入口压下量Len、上辊系出口压下量Lex
步骤六:计算第j#弯辊单元弯辊量Wj,j=1,2,…,m;
步骤七:按照步骤五和步骤六得到的工作参数,对矫直辊的压弯量及弯辊量的预设定,实施生产。
在具体应用时,本发明通过获取相关参数、将矫直辊沿长度方向均分为m段并使每一段对应一个弯辊单元、设定来料板形横向分布Sj,、计算第j段带材的原始弯曲曲率半径rj、计算上辊系入口压下量Len及上辊系出口压下量Lex、计算第j#弯辊单元弯辊量Wj,和工作参数值的预设定七个步骤,精确确定了矫直辊的压下量及弯辊量,从而精确的消除了纵向纤维长度均匀一致的浪弯及纵向纤维长度不均匀一致的缺陷,提高了闭环控制的收敛速度,进而提高了矫直产品质量及成材率。
实施例二:
参照图1所示的一种辊式矫直机工作参数预设定方法,在实施例一的基础上,所述步骤一中的相关参数值至少包括板带厚度h,屈服强度σs,弹性模量E,矫直辊数量n,弯辊单元数量m,矫直辊辊距t,带材弯曲变形的波长L和强化系数η。
上述参数的取得,能够方便的确定矫直辊的压下量及弯辊量,从而精确的消除了纵向纤维长度均匀一致的浪弯及纵向纤维长度不均匀一致的缺陷,提高了闭环控制的收敛速度,进而提高了矫直产品质量及成材率。
实施例三:
参照图1所示的一种辊式矫直机工作参数预设定方法,在实施例一的基础上,所述的步骤三设定来料板形横向分布Sj,j=1,2,…,m是通过板形仪实测值得到。
板形仪的采用,克服了人工通过经验获取的弊端,使获得的结果更加精确。
实施例四:
参照图1所示的一种辊式矫直机工作参数预设定方法,在实施例一的基础上,所述的步骤四中计算第j段带材的原始弯曲曲率半径rj,j=1,2,…,m的方法如下:
Figure GDA0003886842050000111
Figure GDA0003886842050000112
式中:L——带材弯曲变形的波长;
Hj——第j段带材弯曲变形的波高。
在实际使用时,第j段带材的原始弯曲曲率半径rj,j=1,2,…,m的获取,为后续计算打下了基础。
实施例五:
参照图1和图2所示的一种辊式矫直机工作参数预设定方法,在实施例一的基础上,所述的步骤五中计算上辊系入口压下量Len、上辊系出口压下量Lex的方法如下:
采取大变形矫直方案,计算从第3辊开始,通过下述公式,由带材的原始弯曲曲率
Figure GDA0003886842050000113
得到矫直所需要的第3辊的弹复曲率
Figure GDA0003886842050000114
Figure GDA0003886842050000115
上式中:
r0——原始弯曲曲率半径;
Figure GDA0003886842050000116
——带材的原始弯曲曲率;
η——强化系数;
Figure GDA0003886842050000121
——弹性弯曲曲率的极限值,
Figure GDA0003886842050000122
其中:h为板带厚度,E为弹性模量,σs为屈服强度;
弹复曲率
Figure GDA0003886842050000123
通过迭代计算求得;
对于大变形矫直方案,第3辊的反向弯曲挠度f3″为
Figure GDA0003886842050000124
式中,ξ3——考虑大变形程度的系数;
f3″′——第3辊的弹复挠度;
t——矫直辊辊距;
令第(n-2)辊的反向弯曲曲率
Figure GDA0003886842050000125
Figure GDA0003886842050000126
计算得到第(n-2)辊的反方向弯曲挠度f(n-2)″为
Figure GDA0003886842050000127
对于上下辊平行排列的钢板矫直机因矫直能力有限,已逐渐被上下辊倾斜排列的钢板矫直机所取代。因此,只实施例只考虑上下辊倾斜排列的钢板矫直机,反方向弯曲挠度从第3辊至第(n-2)辊是线性变化的,即
Figure GDA0003886842050000131
第i辊的上排辊相对下排辊的压下量用li表示,它用该辊的反向弯曲挠度和相邻两辊的反向弯曲挠度表示,即
Figure GDA0003886842050000132
代入式(7),整理可得
Figure GDA0003886842050000133
从而,上辊系入口压下量Len、上辊系出口压下量Lex具有如下关系:
Len=l2 (10)
Lex=ln-1 (11)
则,上辊系入口压下量Len、上辊系出口压下量Lex的具体计算步骤如下:
S1:令带材的原始弯曲曲率
Figure GDA0003886842050000134
S2:初设第3辊的弹复曲率
Figure GDA0003886842050000135
S3:计算第3辊的弹复曲率的新值
Figure GDA0003886842050000136
S4:判断判别式
Figure GDA0003886842050000137
是否成立?若不成立,令
Figure GDA0003886842050000138
转到S3;否则进入S5;
S5:计算第3辊的反方向弯曲挠度f3″、第(n-2)辊的反方向弯曲挠度fn-2″;
S6:计算第3辊到第(n-2)辊的反方向弯曲挠度fi″,i=3,4,…,n-2;
S7:计算第2辊到第(n-1)辊的上排辊相对下排辊的压下量li,i=2,3,…,n-1;
从而得到上辊系入口压下量Len、上辊系出口压下量Lex
在实际使用时本技术方案的采用,精确的获得了上辊系入口压下量Len、上辊系出口压下量Lex,从而精确确定了矫直辊的压弯量(又称压下量、啮合量),将其应用于矫直工序,完全消除了纵向纤维长度均匀一致的浪弯。
实施例六:
参照图1和图3所示的一种辊式矫直机工作参数预设定方法,在实施例一的基础上,所述的步骤六中计算第j#弯辊单元弯辊量Wj,j=1,2,…,m的方法如下:
采取大变形矫直方案,计算从第3辊开始,通过下述公式,由第j段带材的原始弯曲曲率
Figure GDA0003886842050000141
得到矫直所需要的第3辊第j段辊身的弹复曲率
Figure GDA0003886842050000142
Figure GDA0003886842050000143
弹复曲率
Figure GDA0003886842050000144
通过迭代计算求得;
对于大变形矫直方案,第3辊第j段辊身的反方向弯曲挠度f3j″为
Figure GDA0003886842050000145
式中,ξ3——考虑大变形程度的系数;
f3j″′——第3辊第j段辊身的弹复挠度;
令第(n-2)辊第j段辊身的反向弯曲曲率为
Figure GDA0003886842050000151
计算得到第(n-2)辊第j段辊身的反方向弯曲挠度为
Figure GDA0003886842050000152
对于上下辊平行排列的钢板矫直机因矫直能力有限,已逐渐被上下辊倾斜排列的钢板矫直机所取代。因此,本实施例只考虑上下辊倾斜排列的钢板矫直机,第i辊第j段辊身的反方向弯曲挠度从第3辊至第(n-2)辊是线性变化的,即
Figure GDA0003886842050000153
式中,fij″——第i辊第j段辊身的反方向弯曲挠度;
n——矫直辊数量;
m——弯辊单元数量;
第i辊第j段辊身的上排辊相对下排辊第j段辊身的压下量用lij表示,它用该辊第j段辊身的反向弯曲挠度和相邻两辊第j段辊身的反向弯曲挠度表示,即
Figure GDA0003886842050000154
代入式(16),整理可得
Figure GDA0003886842050000155
Figure GDA0003886842050000165
从而,第j#弯辊单元弯辊量Wj,j=1,2,…,m为
Wj=l2j-l2,j=1,2,…,m (19)
第j#弯辊单元弯辊量Wj的具体计算步骤如下:
S1:设定j=1;
S2:初设第3辊第j段辊身的弹复曲率
Figure GDA0003886842050000161
S3:计算第3辊第j段辊身的弹复曲率的新值
Figure GDA0003886842050000162
S4:判断判别式
Figure GDA0003886842050000163
是否成立?若不成立,令
Figure GDA0003886842050000164
转到S3,否则进入S5;
S5:计算第3辊第j段辊身的反方向弯曲挠度f3j″、第(n-2)辊第j段辊身的反方向弯曲挠度f(n-2)j″;
S6:计算第3辊到第(n-2)辊的第i辊第j段辊身的反方向弯曲挠度fij″;
S7:计算第2辊到第(n-1)辊的第i辊第j段辊身的上排辊相对下排辊的压下量lij;得到第j#弯辊单元弯辊量Wj
S8:判断判别式j=m是否成立?若不成立,令j=j+1,转到S2;若成立,计算结束。
在实际使用时,本技术方案的采用,精确的获得了第j#弯辊单元弯辊量Wj,从而精确的确定了矫直辊的弯辊量,将其应用于矫直工序,消除了纵向纤维长度不均匀一致的缺陷。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
在不冲突的情况下,本领域的技术人员可以根据实际情况将上述各示例中相关的技术特征相互组合,以达到相应的技术效果,具体对于各种组合情况在此不一一赘述。
需要说明,本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
以上所述,只是本发明的较佳实施例而已,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖性特点相一致的最宽的范围。依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (4)

1.一种辊式矫直机工作参数预设定方法,其特征在于,包括如下步骤,
步骤一:获取相关参数值;
步骤二:将矫直辊沿长度方向均分为m段,每一段对应一个弯辊单元;
步骤三:设定来料板形横向分布Sj,j=1,2,…,m;
步骤四:根据步骤三得到的Sj,j=1,2,…,m,计算第j段带材的原始弯曲曲率半径rj,j=1,2,…,m;
步骤五:计算上辊系入口压下量Len、上辊系出口压下量Lex
步骤六:计算第j#弯辊单元弯辊量Wj,j=1,2,…,m;
步骤七:按照步骤五和步骤六得到的工作参数,对矫直辊的压弯量及弯辊量的预设定,实施生产;
所述的步骤五中计算上辊系入口压下量Len、上辊系出口压下量Lex的方法如下:
采取大变形矫直方案,计算从第3辊开始,通过下述公式,由带材的原始弯曲曲率
Figure FDA0003886842040000011
得到矫直所需要的第3辊的弹复曲率
Figure FDA0003886842040000012
Figure FDA0003886842040000013
上式中:
r0——原始弯曲曲率半径;
Figure FDA0003886842040000021
——带材的原始弯曲曲率;
η——强化系数;
Figure FDA0003886842040000022
——弹性弯曲曲率的极限值,
Figure FDA0003886842040000023
其中:h为板带厚度,E为弹性模量,σs为屈服强度;
弹复曲率
Figure FDA0003886842040000024
通过迭代计算求得;
对于大变形矫直方案,第3辊的反向弯曲挠度f3″为
Figure FDA0003886842040000025
式中,ξ3——考虑大变形程度的系数;
f3″′——第3辊的弹复挠度;
t——矫直辊辊距;
令第(n-2)辊的反向弯曲曲率
Figure FDA0003886842040000026
Figure FDA0003886842040000027
计算得到第(n-2)辊的反方向弯曲挠度f(n-2)″为
Figure FDA0003886842040000028
对于上下辊倾斜排列的钢板矫直机,反方向弯曲挠度从第3辊至第(n-2)辊是线性变化的,即
Figure FDA0003886842040000031
第i辊的上排辊相对下排辊的压下量用li表示,它用该辊的反向弯曲挠度和相邻两辊的反向弯曲挠度表示,即
Figure FDA0003886842040000032
代入式(7),整理可得
Figure FDA0003886842040000033
从而,上辊系入口压下量Len、上辊系出口压下量Lex具有如下关系:
Len=l2 (10)
Lex=ln-1 (11)
则,上辊系入口压下量Len、上辊系出口压下量Lex的具体计算步骤如下:
S1:令带材的原始弯曲曲率
Figure FDA0003886842040000034
S2:初设第3辊的弹复曲率
Figure FDA0003886842040000035
S3:计算第3辊的弹复曲率的新值
Figure FDA0003886842040000036
S4:判断判别式
Figure FDA0003886842040000037
是否成立?若不成立,令
Figure FDA0003886842040000038
转到S3;否则进入S5;
S5:计算第3辊的反方向弯曲挠度f3″、第(n-2)辊的反方向弯曲挠度fn-2″;
S6:计算第3辊到第(n-2)辊的反方向弯曲挠度fi″,i=3,4,…,n-2;
S7:计算第2辊到第(n-1)辊的上排辊相对下排辊的压下量li,i=2,3,…,n-1;
从而得到上辊系入口压下量Len、上辊系出口压下量Lex
所述的步骤六中计算第j#弯辊单元弯辊量Wj,j=1,2,…,m的方法如下:
采取大变形矫直方案,计算从第3辊开始,通过下述公式,由第j段带材的原始弯曲曲率
Figure FDA0003886842040000041
得到矫直所需要的第3辊第j段辊身的弹复曲率
Figure FDA0003886842040000042
Figure FDA0003886842040000043
弹复曲率
Figure FDA0003886842040000044
通过迭代计算求得;
对于大变形矫直方案,第3辊第j段辊身的反方向弯曲挠度f3j″为
Figure FDA0003886842040000045
式中,ξ3——考虑大变形程度的系数;
f3j″′——第3辊第j段辊身的弹复挠度;
令第(n-2)辊第j段辊身的反向弯曲曲率为
Figure FDA0003886842040000051
计算得到第(n-2)辊第j段辊身的反方向弯曲挠度为
Figure FDA0003886842040000052
对于上下辊倾斜排列的钢板矫直机,第i辊第j段辊身的反方向弯曲挠度从第3辊至第(n-2)辊是线性变化的,即
Figure FDA0003886842040000053
式中,fij″——第i辊第j段辊身的反方向弯曲挠度;
n——矫直辊数量;
m——弯辊单元数量;
第i辊第j段辊身的上排辊相对下排辊第j段辊身的压下量用lij表示,它用该辊第j段辊身的反向弯曲挠度和相邻两辊第j段辊身的反向弯曲挠度表示,即
Figure FDA0003886842040000054
代入式(16),整理可得
Figure FDA0003886842040000055
从而,第j#弯辊单元弯辊量Wj,j=1,2,…,m为
Wj=l2j-l2,j=1,2,…,m (19)
第j#弯辊单元弯辊量Wj的具体计算步骤如下:
S1:设定j=1;
S2:初设第3辊第j段辊身的弹复曲率
Figure FDA0003886842040000061
S3:计算第3辊第j段辊身的弹复曲率的新值
Figure FDA0003886842040000062
S4:判断判别式
Figure FDA0003886842040000063
是否成立?若不成立,令
Figure FDA0003886842040000064
转到S3,否则进入S5;
S5:计算第3辊第j段辊身的反方向弯曲挠度f3j″、第(n-2)辊第j段辊身的反方向弯曲挠度f(n-2)j″;
S6:计算第3辊到第(n-2)辊的第i辊第j段辊身的反方向弯曲挠度fij″;
S7:计算第2辊到第(n-1)辊的第i辊第j段辊身的上排辊相对下排辊的压下量lij;得到第j#弯辊单元弯辊量Wj
S8:判断判别式j=m是否成立?若不成立,令j=j+1,转到S2;若成立,计算结束。
2.如权利要求1所述的一种辊式矫直机工作参数预设定方法,其特征在于:所述步骤一中的相关参数值至少包括板带厚度h,屈服强度σs,弹性模量E,矫直辊数量n,弯辊单元数量m,矫直辊辊距t,带材弯曲变形的波长L和强化系数η。
3.如权利要求1所述的一种辊式矫直机工作参数预设定方法,其特征在于:所述的步骤三设定来料板形横向分布Sj,j=1,2,…,m是通过板形仪实测值得到。
4.如权利要求1所述的一种辊式矫直机工作参数预设定方法,其特征在于,所述的步骤四中计算第j段带材的原始弯曲曲率半径rj,j=1,2,…,m的方法如下:
Figure FDA0003886842040000071
Figure FDA0003886842040000072
式中:L——带材弯曲变形的波长;
Hj——第j段带材弯曲变形的波高。
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